อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (หรือตัวย่อแบบ SPD) ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ที่สาธารณชนรู้จัก ประชาชนรู้ว่าคุณภาพไฟฟ้าเป็นปัญหาใหญ่ในสังคมของเราที่มีการนำเอาเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าที่มีความอ่อนไหวมาใช้มากขึ้นเรื่อย ๆ พวกเขารู้เกี่ยวกับ UPS ซึ่งสามารถจัดหาพลังงานอย่างต่อเนื่อง พวกเขารู้จักตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าซึ่งตามชื่อแนะนำให้ควบคุมหรือควบคุมแรงดันไฟฟ้า แต่คนส่วนใหญ่เพลิดเพลินกับความปลอดภัยที่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากนำมาซึ่งไม่ได้ตระหนักถึงการมีอยู่ของมัน
เราได้รับการบอกเล่าตั้งแต่วัยเด็กที่ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองมิฉะนั้นกระแสฟ้าผ่าอาจเดินทางภายในอาคารและสร้างความเสียหายให้กับผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า
สายฟ้านั้นอันตรายและอันตรายมาก นี่คือภาพบางภาพที่แสดงถึงการทำลายล้าง
ดัชนีของงานนำเสนอนี้
นี่มันเกี่ยวกับสายฟ้า ฟ้าผ่าเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอย่างไร ในบทความนี้เราจะให้การนำเสนออย่างละเอียดในหัวข้อนี้ เราจะแนะนำ:
ระบบป้องกันฟ้าผ่า VS อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่เกี่ยวข้อง แต่แตกต่างกัน
พรั่งพรู
- ไฟกระชากคืออะไร
- ทำให้เกิดคลื่นอะไรขึ้น
- ผลของไฟกระชาก
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD)
- คำนิยาม
- ฟังก์ชัน
- การใช้งาน
- ส่วนประกอบ: GDT, MOV, TVS
- การจัดหมวดหมู่
- พารามิเตอร์สำคัญ
- การติดตั้ง
- มาตรฐาน
บทนำ
บทความนี้ถือว่าผู้อ่านไม่มีความรู้พื้นฐานในการป้องกันไฟกระชาก เนื้อหาบางส่วนถูกทำให้ง่ายขึ้นเพื่อความเข้าใจง่าย เราพยายามถ่ายโอนนิพจน์ทางเทคนิคเป็นภาษาประจำวันของเรา แต่ในขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่เราจะสูญเสียความแม่นยำบางอย่างไป
และในการนำเสนอนี้เราได้ใช้สื่อการเรียนรู้การป้องกันไฟกระชากซึ่งเผยแพร่โดย บริษัท ป้องกันฟ้าผ่า / ไฟกระชากหลายแห่งซึ่งเราได้รับจากแหล่งข้อมูลสาธารณะ ในที่นี้เราขอขอบคุณพวกเขาสำหรับความพยายามในการให้ความรู้แก่สาธารณชน หากเนื้อหาใด ๆ มีข้อโต้แย้งโปรดติดต่อเรา
ข้อสังเกตที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการป้องกันฟ้าผ่าและการป้องกันไฟกระชากยังไม่ใช่วิทยาศาสตร์ที่แม่นยำ ตัวอย่างเช่นเรารู้ว่าฟ้าผ่าชอบกระทบวัตถุที่สูงและแหลม นั่นเป็นเหตุผลที่เราใช้สายล่อฟ้าเพื่อดึงดูดสายฟ้าและปัดกระแสของมันลงสู่พื้น แต่นี่เป็นแนวโน้มตามความน่าจะเป็นไม่ใช่กฎ ในหลาย ๆ กรณีฟ้าผ่าโดนวัตถุอื่นแม้ว่าจะมีสายล่อฟ้าที่สูงและชี้อยู่ใกล้ ๆ ตัวอย่างเช่น ESE (Early Streamer Emission) ถือเป็นรูปแบบของสายล่อฟ้าที่ปรับปรุงแล้วจึงควรมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ถึงกระนั้นมันก็เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีการโต้เถียงกันมากซึ่งผู้เชี่ยวชาญหลายคนเชื่อและยอมรับว่ามันไม่มีข้อได้เปรียบเหนือสายล่อฟ้าธรรมดา เช่นเดียวกับการป้องกันไฟกระชากข้อพิพาทก็ยิ่งใหญ่ขึ้น มาตรฐาน IEC ซึ่งเสนอและร่างโดยผู้เชี่ยวชาญในยุโรปเป็นหลักกำหนดรูปคลื่นของฟ้าผ่าโดยตรงเป็นแรงกระตุ้น 10/350 μsซึ่งมาตรฐาน UL ซึ่งเสนอและร่างโดยผู้เชี่ยวชาญชาวอเมริกันเป็นหลักไม่รู้จักรูปคลื่นดังกล่าว
จากมุมมองของเราความเข้าใจของเราเกี่ยวกับสายฟ้าจะแม่นยำและแม่นยำมากขึ้นในที่สุดเมื่อเราทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับสาขานี้ ตัวอย่างเช่นผลิตภัณฑ์ป้องกันไฟกระชากทั้งหมดในปัจจุบันได้รับการพัฒนาโดยอาศัยทฤษฎีที่ว่ากระแสฟ้าผ่าเป็นแรงกระตุ้นรูปคลื่นเดียว แต่ SPD บางตัวที่สามารถผ่านการทดสอบทั้งหมดภายในห้องปฏิบัติการยังคงล้มเหลวในสนามเมื่อฟ้าผ่าลงมาจริงๆ ไม่กี่ปีที่ผ่านมาผู้เชี่ยวชาญจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ เชื่อว่ากระแสฟ้าผ่าเป็นแรงกระตุ้นหลายรูปแบบ นี่คือความก้าวหน้าและจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่พัฒนาขึ้นจากสิ่งนั้นอย่างแน่นอน
แต่ในบทความนี้เราจะเจาะลึกหัวข้อที่ถกเถียงกัน เราพยายามให้การแนะนำอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากและอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในเบื้องต้นโดยละเอียดและครอบคลุมโดยรวม เริ่มกันเลย
1. การป้องกันฟ้าผ่า VS การป้องกันไฟกระชาก
คุณอาจถามว่าทำไมเราต้องรู้อะไรเกี่ยวกับการป้องกันฟ้าผ่าเมื่อเราพูดถึงการป้องกันไฟกระชาก ทั้งสองแนวคิดนี้มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดเนื่องจากไฟกระชากจำนวนมากเกิดจากฟ้าผ่า เราพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับสาเหตุของการเกิดไฟกระชากในบทถัดไป บางทฤษฎีเชื่อว่าระบบป้องกันไฟกระชากเป็นส่วนหนึ่งของการป้องกันฟ้าผ่า ทฤษฎีเหล่านี้เชื่อว่าการป้องกันฟ้าผ่าสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน ได้แก่ การป้องกันฟ้าผ่าภายนอกซึ่งผลิตภัณฑ์หลักคือสายล่อฟ้า (ขั้วอากาศ) ตัวนำลงและวัสดุต่อสายดินและการป้องกันฟ้าผ่าภายในซึ่งผลิตภัณฑ์หลักคืออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับไฟ AC / DC จัดหาหรือสำหรับข้อมูล / สายสัญญาณ
หนึ่งในผู้สนับสนุนที่แข็งแกร่งของการจัดประเภทนี้คือ ABB ในวิดีโอนี้ ABB (Furse เป็น บริษัท ABB) ได้แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการป้องกันฟ้าผ่าอย่างละเอียดถี่ถ้วน สำหรับการป้องกันฟ้าผ่าของอาคารทั่วไปควรมีการป้องกันภายนอกเพื่อปัดกระแสฟ้าผ่าลงสู่พื้นและการป้องกันภายในเพื่อป้องกันไม่ให้แหล่งจ่ายไฟและข้อมูล / สายสัญญาณเสียหาย และในวิดีโอนี้ ABB เชื่อว่าขั้วอากาศ / ตัวนำ / วัสดุต่อสายดินเป็นผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่สำหรับอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงและอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากส่วนใหญ่มีไว้สำหรับป้องกันฟ้าผ่าทางอ้อม (ฟ้าผ่าในบริเวณใกล้เคียง)
อีกทฤษฎีหนึ่งพยายามให้มีการป้องกันฟ้าผ่าภายในช่วงการป้องกันภายนอก สาเหตุหนึ่งที่สร้างความแตกต่างดังกล่าวก็คือการจัดประเภทเดิมอาจทำให้ประชาชนเข้าใจผิดคิดว่าไฟกระชากเกิดจากฟ้าผ่าซึ่งห่างไกลจากความจริงเท่านั้น จากสถิติมีเพียง 20% ของไฟกระชากที่เกิดจากฟ้าผ่าและ 80% ของไฟกระชากเกิดจากปัจจัยภายในอาคาร คุณจะเห็นได้ว่าในวิดีโอการป้องกันฟ้าผ่านี้ไม่ได้กล่าวถึงการป้องกันไฟกระชากเลย
ระบบป้องกันฟ้าผ่าเป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์ต่างๆมากมาย ระบบป้องกันไฟกระชากเป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบป้องกันฟ้าผ่าที่ประสานงานกัน สำหรับผู้บริโภคทั่วไปไม่จำเป็นต้องเจาะลึกการอภิปรายทางวิชาการ ท้ายที่สุดอย่างที่เราพูดกันว่าการป้องกันฟ้าผ่ายังไม่ใช่วิทยาศาสตร์ที่แม่นยำ ดังนั้นสำหรับเรานี่อาจไม่ใช่วิธีที่ง่าย แต่เป็นที่รู้จัก 100% ในการทำความเข้าใจระบบป้องกันฟ้าผ่าและความสัมพันธ์กับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
ป้องกันฟ้าผ่า
การป้องกันฟ้าผ่าภายนอก
- เทอร์มินอลแอร์
- ตัวนำ
- มนุษย์
- การป้องกันภายนอก
การป้องกันฟ้าผ่าภายใน
- การป้องกันภายใน
- พันธะที่เหมาะสม
- อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
ก่อนที่เราจะจบเซสชั่นนี้เราจะแนะนำแนวคิดสุดท้าย: ความหนาแน่นของจังหวะฟ้าผ่า. โดยทั่วไปหมายถึงความถี่ในการเกิดฟ้าผ่าในพื้นที่หนึ่ง ๆ ทางด้านขวาคือแผนที่ความหนาแน่นของจังหวะฟ้าผ่าของโลก
เหตุใดความหนาแน่นของจังหวะฟ้าผ่าจึงมีความสำคัญ?
- จากจุดขายและการตลาดพื้นที่ที่มีความหนาแน่นของฟ้าผ่าสูงมีความต้องการที่มากขึ้นสำหรับการป้องกันฟ้าผ่าและไฟกระชาก
- จากจุดทางเทคนิค SPD ที่ติดตั้งในบริเวณที่มีฟ้าผ่าสูงควรมีความจุกระแสไฟกระชากมากกว่า SPD 50kA อาจอยู่รอดได้ 5 ปีในยุโรป แต่อยู่รอดได้เพียง 1 ปีในฟิลิปปินส์
ตลาดหลักของ Prosurge ได้แก่ อเมริกาเหนืออเมริกาใต้และเอเชีย ดังที่เราเห็นบนแผนที่นี้ตลาดเหล่านี้ล้วนตกอยู่ในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นของจังหวะฟ้าผ่าสูง นี่เป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากของเรามีคุณภาพระดับพรีเมียมดังนั้นจึงสามารถอยู่รอดได้ในพื้นที่ที่มีฟ้าผ่าบ่อยที่สุด คลิกและตรวจสอบโครงการป้องกันไฟกระชากของเราทั่วโลก
2 พรั่ง
เราจะพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเพิ่มขึ้นในเซสชั่นนี้ แม้ว่าเราจะใช้คำว่า surge หลายครั้งในเซสชั่นก่อนหน้านี้ แต่เรายังไม่ได้ให้คำจำกัดความที่ถูกต้อง และมีความเข้าใจผิดเกี่ยวกับคำนี้เป็นจำนวนมาก
Surge คืออะไร?
นี่คือข้อเท็จจริงพื้นฐานบางประการเกี่ยวกับไฟกระชาก
- Surge, Transient, Spike: กระแสหรือแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นชั่วขณะในวงจรไฟฟ้า
- มันเกิดขึ้นในหน่วยมิลลิวินาที (1/1000) หรือแม้แต่ไมโครวินาที (1/1000000)
- ไฟกระชากไม่ใช่ TOV (แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว)
- ไฟกระชากเป็นสาเหตุส่วนใหญ่ที่ทำให้อุปกรณ์เสียหายและถูกทำลาย ความเสียหายหรือสูญหายของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 31% เกิดจากไฟกระชาก (แหล่งที่มาจาก ABB)
ไฟกระชาก VS แรงดันไฟฟ้าเกิน
บางคนคิดว่าไฟกระชากคือแรงดันไฟฟ้าเกิน เช่นเดียวกับภาพด้านบนแสดงให้เห็นว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าพุ่งสูงขึ้นมีไฟกระชาก นี่เป็นเรื่องที่เข้าใจได้ แต่ไม่ถูกต้องแม้จะทำให้เข้าใจผิดมากก็ตาม ไฟกระชากเป็นแรงดันไฟฟ้าเกินชนิดหนึ่ง แต่แรงดันไฟฟ้าเกินไม่กระชาก ตอนนี้เรารู้แล้วว่าไฟกระชากเกิดขึ้นในหน่วยมิลลิวินาที (1/1000) หรือแม้แต่ไมโครวินาที (1/1000000) อย่างไรก็ตามแรงดันไฟฟ้าเกินสามารถใช้งานได้นานกว่ามากไม่ว่าจะเป็นวินาทีนาทีแม้กระทั่งชั่วโมง! มีศัพท์เรียก แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (TOV) เพื่ออธิบายแรงดันไฟฟ้าเกินในระยะยาวนี้
ในความเป็นจริงไม่เพียง แต่ไฟกระชากและ TOV เท่านั้นที่ไม่เหมือนกัน แต่ TOV ยังเป็นตัวทำลายสำคัญสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก SPD ที่ใช้ MOV สามารถลดความต้านทานลงจนเกือบเป็นศูนย์ได้อย่างรวดเร็วเมื่อเกิดไฟกระชาก แต่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องมันจะลุกไหม้อย่างรวดเร็วและเป็นภัยคุกคามต่อความปลอดภัยที่ร้ายแรงมาก เราจะพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในช่วงหลังเมื่อเราแนะนำอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
| Overvoltage ชั่วคราว (TOV) | พรั่งพรู | |
| เกิดจาก | ความผิดพลาดของระบบ LV / HV | ฟ้าผ่าหรือการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเกิน |
| ระยะเวลา | นาน มิลลิวินาทีถึงสองสามนาที หรือชั่วโมง | สั้น ไมโครวินาที (ฟ้าผ่า) หรือ มิลลิวินาที (การสลับ) |
| สถานะ MOV | หนีความร้อน | การกู้คืนเอง |
อะไรคือสาเหตุของไฟกระชาก?
นี่คือสาเหตุที่ทราบกันทั่วไปสำหรับไฟกระชาก:
- Lightning Stroke บนแท่งสายฟ้า
- Lightning Stroke บนเส้นทางอากาศ
- การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
- การสลับการทำงาน (บ่อยกว่ามาก แต่มีพลังงานต่ำกว่า)
เราจะเห็นว่าบางส่วนเกี่ยวข้องกับฟ้าผ่าและบางส่วนไม่เกี่ยวข้อง นี่คือภาพประกอบของไฟกระชากที่เกี่ยวข้องกับฟ้าผ่า
โปรดทราบไว้เสมอว่าไฟกระชากทั้งหมดไม่ได้เกิดจากฟ้าผ่าดังนั้นไม่เพียง แต่ในพายุฝนฟ้าคะนองเท่านั้นที่อุปกรณ์ของคุณอาจถูกทำลาย
ผลกระทบของไฟกระชาก
ไฟกระชากสามารถก่อให้เกิดอันตรายได้มากและจากสถิติการเกิดไฟกระชากทำให้ บริษัท ในสหรัฐฯเสียเงินกว่า 80 ล้านเหรียญต่อปี แต่เมื่อเราประเมินผลของไฟกระชากเราไม่สามารถ จำกัด ตัวเองได้เฉพาะการมองเห็นเท่านั้น จริงๆแล้วไฟกระชากทำให้เกิดเอฟเฟกต์ต่าง ๆ 4 แบบ:
- การทำลายล้าง
- การย่อยสลาย: การเสื่อมสภาพของวงจรภายในทีละน้อย อุปกรณ์ล้มเหลวก่อนกำหนด โดยปกติเกิดจากไฟกระชากในระดับต่ำอย่างต่อเนื่องจะไม่ทำลายอุปกรณ์ในครั้งเดียว แต่การทำงานล่วงเวลาจะทำลายมัน
- การหยุดทำงาน: การสูญเสียผลผลิตหรือข้อมูลสำคัญ
- ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย
ทางด้านขวาคือวิดีโอที่ผู้เชี่ยวชาญด้านการป้องกันไฟกระชากทำการทดสอบเพื่อตรวจสอบว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสามารถป้องกันผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าจากการถูกไฟกระชากได้อย่างไร คุณจะเห็นได้ว่าเมื่อถอดราง DIN SPD ออกเครื่องชงกาแฟจะระเบิดเมื่อโดนไฟกระชากที่เกิดจากห้องปฏิบัติการ
การนำเสนอวิดีโอนี้เป็นเรื่องดราม่าจริงๆ อย่างไรก็ตามความเสียหายบางส่วนของไฟกระชากนั้นไม่สามารถมองเห็นได้และดูน่าตื่นเต้น แต่ก็ทำให้เราเสียค่าใช้จ่ายเป็นอย่างมากเช่นการหยุดทำงานที่เกิดขึ้น ภาพ บริษัท กำลังประสบปัญหาการหยุดทำงานเป็นเวลาหนึ่งวันจะมีค่าใช้จ่ายเท่าใด?
ไฟกระชากไม่เพียง แต่ทำให้ทรัพย์สินสูญหาย แต่ยังก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอีกด้วย
อุบัติเหตุที่ร้ายแรงที่สุดในประวัติศาสตร์รถไฟความเร็วสูงของจีนเกิดจากฟ้าผ่าและไฟกระชาก ผู้เสียชีวิตมากกว่า 200 คน
อุตสาหกรรมฟ้าผ่าและไฟกระชากของจีนเริ่มขึ้นในปี 1989 หลังจากเกิดอุบัติเหตุไฟไหม้ถังเก็บน้ำมันอย่างรุนแรงเนื่องจากฟ้าผ่า และยังทำให้มีผู้บาดเจ็บล้มตายจำนวนมาก
3. อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก / อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
ด้วยความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการป้องกันฟ้าผ่า / ไฟกระชากและไฟกระชากที่นำเสนอในเซสชั่นก่อนหน้านี้เราจะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก น่าแปลกที่ควรเรียกว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากตามเอกสารและมาตรฐานทางเทคนิคที่เป็นทางการทั้งหมด หลายคนแม้แต่มืออาชีพในด้านการป้องกันไฟกระชากก็ชอบใช้คำว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก อาจจะเป็นเพราะมันฟังดูเป็นภาษาประจำวันมากกว่า
โดยทั่วไปคุณจะเห็นการป้องกันไฟกระชากสองประเภทในตลาดดังภาพด้านล่าง โปรดทราบว่ารูปภาพไม่ได้อยู่ในอัตราส่วนเฉียบพลันของรายการ โดยปกติ SPD ชนิดแผงจะมีขนาดใหญ่กว่า DIN-rain SPD มาก
ประเภทแผงอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
เป็นที่นิยมในตลาดมาตรฐาน UL
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากราง DIN
เป็นที่นิยมในตลาดมาตรฐาน IEC
แล้วอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคืออะไร? ตามชื่อมันเป็นอุปกรณ์ที่ป้องกันไฟกระชาก แต่อย่างไร? ขจัดไฟกระชากหรือไม่? มาดูการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) กัน เราสามารถพูดได้ว่า SPD ใช้เพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าส่วนเกินลงสู่พื้นอย่างปลอดภัยก่อนที่จะถึงอุปกรณ์ที่มีการป้องกัน เราสามารถใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในห้องปฏิบัติการเพื่อดูการทำงานของมัน
ไม่มีระบบป้องกันไฟกระชาก
แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 4967V และจะทำให้อุปกรณ์ที่ป้องกันเสียหาย
พร้อมระบบป้องกันไฟกระชาก
แรงดันไฟฟ้าถูก จำกัด ไว้ที่ 352V
SPD ทำงานอย่างไร?
SPD ไวต่อแรงดันไฟฟ้า ความต้านทานของมันลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น คุณสามารถจินตนาการถึง SPD เป็นประตูและไฟกระชากราวกับน้ำท่วม ภายใต้สถานการณ์ปกติประตูจะปิด แต่เมื่อเห็นแรงดันไฟกระชากประตูจะเปิดออกอย่างรวดเร็วเพื่อให้ไฟกระชากถูกเบี่ยงเบนออกไป มันจะรีเซ็ตเป็นสถานะอิมพีแดนซ์สูงโดยอัตโนมัติหลังจากไฟกระชากสิ้นสุดลง
SPD รับแรงกระชากเพื่อให้อุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันสามารถอยู่รอดได้ การทำงานล่วงเวลา SPD จะสิ้นสุดลงเนื่องจากมีการเพิ่มขึ้นหลายครั้ง มันเสียสละตัวเองเพื่อให้อุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันอยู่ได้
ชะตากรรมสูงสุดของ SPD คือการเสียสละ
ส่วนประกอบป้องกันไฟกระชาก
ในเซสชั่นนี้เราจะพูดถึงส่วนประกอบ SPD โดยทั่วไปมีส่วนประกอบ SPD หลัก 4 ส่วน ได้แก่ spark gap, MOV, GDT และ TVS ส่วนประกอบเหล่านี้มีลักษณะที่แตกต่างกัน แต่ทั้งหมดทำหน้าที่คล้ายกัน: เข้าใจสถานการณ์ปกติความต้านทานของพวกมันมีมากจนไม่มีกระแสใดสามารถติดตามได้ แต่ภายใต้สถานการณ์ไฟกระชากความต้านทานของพวกเขาจะลดลงจนเกือบเป็นศูนย์ทันทีเพื่อให้กระแสไฟกระชากสามารถผ่านลงสู่พื้นได้แทนที่จะเป็น ไหลไปยังอุปกรณ์ปลายน้ำที่ได้รับการป้องกัน นั่นเป็นเหตุผลที่เราเรียกส่วนประกอบที่ไม่ใช่เชิงเส้นทั้ง 4 องค์ประกอบนี้ พวกเขามีความแตกต่างและเราอาจเขียนบทความอื่นเพื่อพูดคุยเกี่ยวกับความแตกต่างของพวกเขา แต่สำหรับตอนนี้สิ่งที่เราต้องรู้ก็คือพวกมันทำหน้าที่เดียวกันทั้งหมดนั่นคือเพื่อเบี่ยงเบนกระแสไฟกระชากลงสู่พื้น
ลองมาดูส่วนประกอบป้องกันไฟกระชากเหล่านี้
วาริสเตอร์ออกไซด์ของโลหะ (MOV)
ส่วนประกอบ SPD ที่พบบ่อยที่สุด
ท่อระบายแก๊ส (GDT)
สามารถใช้ในไฮบริดกับ MOV
เครื่องป้องกันไฟกระชากชั่วคราว (TVS)
เป็นที่นิยมใน Data / Signal SPD เนื่องจากมีขนาดเล็ก
วาริสเตอร์ออกไซด์ของโลหะ (MOV) และวิวัฒนาการของมัน
MOV เป็นส่วนประกอบ SPD ที่พบบ่อยที่สุดดังนั้นเราจะพูดถึงมันมากขึ้น สิ่งแรกที่ต้องจำไว้คือ MOV ไม่ใช่ส่วนประกอบที่สมบูรณ์แบบ
โดยทั่วไปประกอบด้วยสังกะสีออกไซด์ที่ดำเนินการเมื่อสัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกินพิกัด MOVs มีอายุขัยที่ จำกัด และลดลงเมื่อสัมผัสกับไฟกระชากขนาดใหญ่เพียงไม่กี่ครั้งหรือไฟกระชากขนาดเล็กจำนวนมากและในที่สุดก็จะสั้นลงสู่พื้นทำให้สิ้นอายุการใช้งาน สถานการณ์ เงื่อนไขนี้จะทำให้เซอร์กิตเบรกเกอร์ทริปหรือฟิวส์ลิงค์เปิด ช่วงเวลาที่มีขนาดใหญ่อาจทำให้ส่วนประกอบเปิดออกและส่งผลให้ส่วนประกอบนั้นมีความรุนแรงมากขึ้น โดยทั่วไปแล้ว MOV จะใช้เพื่อป้องกันไฟกระชากที่พบในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ
ในวิดีโอ ABB นี้พวกเขาให้ภาพประกอบที่ชัดเจนมากว่า MOV ทำงานอย่างไร
ผู้ผลิต SPD ทำการวิจัยมากมายเกี่ยวกับความปลอดภัยของ SPD และงานดังกล่าวจำนวนมากคือการแก้ปัญหาด้านความปลอดภัยของ MOV MOV ได้รับการพัฒนาในช่วง 2 ทศวรรษที่ผ่านมา ตอนนี้เราได้อัปเดต MOV เช่น TMOV (โดยปกติจะเป็น MOV ที่มีฟิวส์ในตัว) หรือ TPMOV (MOV ที่มีการป้องกันความร้อน) ซึ่งปรับปรุงความปลอดภัย Prosurge ในฐานะหนึ่งในผู้ผลิต TPMOV ชั้นนำได้สนับสนุนความพยายามของเราในการเพิ่มประสิทธิภาพ MOV ให้ดียิ่งขึ้น
SMTMOV และ PTMOV ของ Prosurge เป็น MOV แบบดั้งเดิมที่อัปเดตแล้วสองเวอร์ชัน เป็นส่วนประกอบที่ไม่ปลอดภัยและมีการป้องกันตนเองซึ่งนำมาใช้โดยผู้ผลิต SPD รายใหญ่เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ป้องกันไฟกระชาก
25kA TPMOV
TPMOV 50kA / 75kA
มาตรฐานอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
โดยทั่วไปมีสองมาตรฐานหลัก: มาตรฐาน IEC และมาตรฐาน UL มาตรฐาน UL ส่วนใหญ่ใช้ในอเมริกาเหนือและบางส่วนในอเมริกาใต้และฟิลิปปินส์ เห็นได้ชัดว่ามาตรฐาน IEC สามารถใช้ได้อย่างกว้างขวางมากขึ้นทั่วโลก แม้แต่มาตรฐาน GB 18802 ของจีนก็ยังยืมมาจากมาตรฐาน IEC 61643-11
ทำไมเราถึงมีมาตรฐานสากลทั่วโลกไม่ได้? หนึ่งในคำอธิบายก็คือผู้เชี่ยวชาญในยุโรปและผู้เชี่ยวชาญในสหรัฐอเมริกามีความคิดเห็นที่แตกต่างกันเกี่ยวกับความเข้าใจของฟ้าผ่าและไฟกระชาก
การป้องกันไฟกระชากยังคงเป็นเรื่องที่มีการพัฒนา ตัวอย่างเช่นก่อนหน้านี้ไม่มีมาตรฐาน IEC อย่างเป็นทางการใน SPD ที่ใช้ในแอปพลิเคชัน DC / PV IEC 61643-11 ที่มีอยู่ในปัจจุบันใช้สำหรับแหล่งจ่ายไฟ AC เท่านั้น ตอนนี้เรามีมาตรฐาน IEC 61643-31 ที่เพิ่งเปิดตัวใหม่สำหรับ SPD ที่ใช้ในแอปพลิเคชัน DC / PV
ตลาด IEC
IEC 61643-11 (ระบบไฟ AC)
IEC 61643-32 (ระบบไฟฟ้ากระแสตรง)
IEC 61643-21 (ข้อมูลและสัญญาณ)
ห้องน้ำในตัว 50539-11 = IEC 61643-32
ตลาด UL
UL 1449 4th Edition (ทั้งระบบไฟฟ้า AC และ DC)
UL 497B (ข้อมูลและสัญญาณ)
การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
นี่อาจเป็นเซสชันที่ง่ายที่สุดในการเขียนเนื่องจากคำแนะนำของเราคือคุณสามารถไปที่ Youtube ได้เนื่องจากมีวิดีโอมากมายเกี่ยวกับการติดตั้ง SPD ไม่ว่าจะเป็น SPD DIN-rail หรือแผง SPD แน่นอนคุณสามารถตรวจสอบรูปภาพโครงการของเราเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม สังเกตว่าการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากควรทำโดยช่างไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติ / มีใบอนุญาต
การจำแนกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
มีหลายวิธีในการจำแนกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
- โดยการติดตั้ง: DIN-rail SPD VS Panel SPD
- ตามมาตรฐาน: มาตรฐาน IEC VS มาตรฐาน UL
- โดย AC / DC: AC Power SPD VS DC Power SPD
- ตามสถานที่: ประเภท 1/2/3 SPD
เราจะแนะนำรายละเอียดเกี่ยวกับการจำแนกประเภทของมาตรฐาน UL 1449 โดยทั่วไปในมาตรฐาน UL ประเภทของ SPD จะถูกกำหนดโดยตำแหน่งการติดตั้ง หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเราขอแนะนำให้คุณอ่านบทความนี้ที่เผยแพร่โดย NEMA
นอกจากนี้เรายังพบวิดีโอบน Youtube ที่นำเสนอโดย Jeff Cox ซึ่งให้คำแนะนำที่ชัดเจนเกี่ยวกับประเภทต่างๆของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
นี่คือภาพบางส่วนของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากชนิด 1/2/3 ในมาตรฐาน UL
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบที่ 1: แนวป้องกันแรก
ติดตั้งนอกอาคารที่ทางเข้าบริการ
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบที่ 2: แนวป้องกันที่สอง
ติดตั้งภายในอาคารที่แผงสาขา
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบที่ 3: แนวป้องกันสุดท้าย
โดยปกติหมายถึง Surge Strip และ Receptacle ที่ติดตั้งอยู่ถัดจากอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน
สังเกตว่ามาตรฐาน IEC 61643-11 ยังใช้คำที่คล้ายกันเช่นประเภท 1/2/3 SPD หรือ Class I / II / III SPD แม้ว่าข้อกำหนดเหล่านี้จะแตกต่างจากข้อกำหนดในมาตรฐาน UL แต่ก็มีหลักการที่คล้ายคลึงกัน Class I SPD รับพลังงานไฟกระชากเริ่มต้นซึ่งเป็นรุ่นที่แข็งแกร่งที่สุดและ Class II และ Class III SPD จะจัดการกับพลังงานไฟกระชากที่เหลืออยู่ซึ่งลดลงแล้ว เมื่อรวมกันอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก Class I / II / III จะสร้างระบบป้องกันไฟกระชากแบบหลายชั้นที่ประสานกันซึ่งถือว่ามีประสิทธิภาพสูงสุด
ภาพด้านขวาแสดง SPD ทุกระดับในการติดตั้งตามมาตรฐาน IEC
เราจะพูดถึงความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างประเภท 1/2/3 ในมาตรฐาน UL และมาตรฐาน IEC ในมาตรฐาน IEC มีคำเรียกว่ากระแสไฟฟ้าแรงกระตุ้นฟ้าผ่าและสัญลักษณ์ของมันคือ Iimp เป็นการจำลองแรงกระตุ้นของฟ้าผ่าโดยตรงและพลังงานของมันอยู่ในรูปคลื่น 10/350 SPD ประเภท 1 ในมาตรฐาน IEC ต้องระบุผู้ผลิต Iimp และ SPD โดยปกติจะใช้เทคโนโลยี spark gap สำหรับ type 1 SPD เนื่องจากเทคโนโลยี spark gap ช่วยให้ Iimp สูงกว่าเทคโนโลยี MOV ในขนาดเดียวกัน แต่คำว่า Iimp ไม่ได้รับการยอมรับตามมาตรฐาน UL
ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ SPD ในมาตรฐาน IEC โดยปกติจะติดตั้งราง DIN แต่ SPD ในมาตรฐาน UL จะติดตั้งแบบต่อสายหรือแผงควบคุม พวกเขาดูแตกต่างกัน นี่คือภาพบางส่วนของมาตรฐาน IEC SPD
ประเภท 1 / Class I SPD
แนวป้องกันแรก
ประเภท 2 / Class II SPD
แนวป้องกันที่สอง
ประเภท 3 / Class III SPD
แนวป้องกันสุดท้าย
สำหรับการจัดหมวดหมู่อื่น ๆ เราอาจอธิบายอย่างละเอียดในบทความอื่น ๆ ในภายหลังเนื่องจากอาจมีความยาวมาก ตอนนี้สิ่งที่คุณต้องรู้ก็คือ SPD ถูกจำแนกตามประเภททั้งในมาตรฐาน UL และ IEC
พารามิเตอร์หลักของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
หากคุณดูอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคุณจะเห็นพารามิเตอร์หลายอย่างบนเครื่องหมายเช่น MCOV, In, Imax, VPR, SCCR พวกเขาหมายถึงอะไรและทำไมจึงสำคัญ? ในเซสชั่นนี้เราจะพูดถึงเรื่องนี้
แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (Un)
ระบุหมายถึง 'ชื่อ' ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยคือแรงดันไฟฟ้า 'ชื่อ' ตัวอย่างเช่นแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยของระบบจ่ายในหลายประเทศคือ 220 V แต่ค่าที่แท้จริงได้รับอนุญาตให้แตกต่างกันระหว่างช่วงแคบ ๆ
แรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุด (MCOV / Uc)
ปริมาณแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อุปกรณ์จะอนุญาตให้ผ่านได้อย่างต่อเนื่อง MCOV ปกติจะสูงกว่า Un 1.1-1.2 เท่า แต่ในบริเวณที่มีกริดไฟฟ้าไม่เสถียรแรงดันไฟฟ้าจะสูงมากจึงต้องเลือก MCOV SPD ที่สูงกว่า สำหรับ 220V Un ประเทศในยุโรปสามารถเลือก 250V MCOV SPD ได้ แต่ในบางตลาดเช่นอินเดียเราขอแนะนำ MCOV 320V หรือ 385V ข้อสังเกต: แรงดันไฟฟ้าเหนือ MCOV เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (TOV) การเผาไหม้ SPD มากกว่า 90% เกิดจาก TOV
ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า (VPR) / แรงดันไฟฟ้าปล่อยผ่าน
เป็นจำนวนแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ SPD อนุญาตให้ส่งผ่านไปยังอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันและแน่นอนยิ่งต่ำยิ่งดี ตัวอย่างเช่นอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันสามารถทนได้สูงสุด 800V หาก VRP ของ SPD คือ 1000V อุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันจะเสียหายหรือเสื่อมสภาพ
ความจุกระแสไฟกระชาก
เป็นจำนวนกระแสไฟกระชากสูงสุดที่ SPD สามารถสับลงสู่พื้นได้ในระหว่างเหตุการณ์ไฟกระชากและเป็นตัวบ่งชี้อายุการใช้งานของ SPD ตัวอย่างเช่น 200kA SPD มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 100kA SPD ภายใต้สถานการณ์เดียวกัน
กระแสจำหน่ายที่กำหนด (ใน)
เป็นค่าสูงสุดของกระแสไฟกระชากผ่าน SPD SPD ต้องยังคงใช้งานได้หลังจาก 15 In surges เป็นตัวบ่งชี้ความแข็งแกร่งของ SPD และเป็นการวัดว่า SPD ทำงานอย่างไรเมื่อติดตั้งและอยู่ภายใต้สถานการณ์การดำเนินงานที่ใกล้เคียงกับสถานการณ์ในชีวิตจริงยิ่งสูงยิ่งดี
กระแสไฟสูงสุด (Imax)
เป็นค่าสูงสุดของกระแสไฟกระชากผ่าน SPD SPD ต้องยังคงทำงานได้หลังจากที่ Imax กระชาก 1 ครั้ง โดยปกติจะเป็น 2-2.5 เท่าของค่า In นอกจากนี้ยังเป็นตัวบ่งชี้ความแข็งแกร่งของ SPD แต่เป็นตัวแปรที่สำคัญน้อยกว่า In เนื่องจาก Imax เป็นการทดสอบที่รุนแรงและในสถานการณ์จริงไฟกระชากโดยปกติจะไม่มีพลังงานที่รุนแรงเช่นนี้ สำหรับพารามิเตอร์นี้ยิ่งสูงยิ่งดี
ลํากระแสไฟฟาลัดวงจร (SCCR)
เป็นระดับสูงสุดของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ส่วนประกอบหรือชุดประกอบสามารถทนได้และยิ่งสูงก็ยิ่งดี SPD ที่สำคัญของ Prosurge ผ่านการทดสอบ 200kA SCCR ตามมาตรฐาน UL โดยไม่มีเบรกเกอร์และฟิวส์ภายนอกซึ่งเป็นประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในอุตสาหกรรม
แอพพลิเคชั่นอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมที่มีภารกิจสำคัญเหล่านั้น ด้านล่างนี้คือรายการแอปพลิเคชั่นและโซลูชั่นป้องกันไฟกระชากที่ Prosurge เตรียมไว้ ในแต่ละแอปพลิเคชันเราระบุ SPD ที่ต้องการและตำแหน่งการติดตั้ง หากคุณสนใจแอปพลิเคชันใด ๆ คุณสามารถคลิกและเรียนรู้เพิ่มเติม
การก่อสร้าง
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ / PV
ไฟถนน LED
สถานีบริการน้ำมันและก๊าซ
เทเลคอม
จอแสดงผล LED
ควบคุมอุตสาหกรรม
ระบบกล้องวงจรปิด
ระบบการชาร์จยานพาหนะ
กังหันลม
ระบบรถไฟ
สรุป
ในที่สุดเราก็มาถึงจุดสิ้นสุดของบทความนี้ ในบทความนี้เราจะพูดถึงสิ่งที่น่าสนใจเช่นระบบป้องกันฟ้าผ่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไฟกระชากและอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ฉันหวังว่าคุณจะเข้าใจพื้นฐานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแล้ว แต่ถ้าคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้เรามีบทความอื่น ๆ ในส่วนการศึกษาการป้องกันไฟกระชากบนเว็บไซต์ของเรา
และส่วนสุดท้ายที่สำคัญที่สุดของบทความนี้คือขอขอบคุณ บริษัท ที่ผลิตวิดีโอภาพถ่ายบทความและเนื้อหาทุกประเภทเกี่ยวกับการป้องกันไฟกระชาก พวกเขาเป็นผู้บุกเบิกในอุตสาหกรรมของเรา เราได้รับแรงบันดาลใจจากพวกเขาด้วยเช่นกัน
ถ้าคุณชอบบทความนี้คุณสามารถช่วยแบ่งปันได้!